Калийные буровые растворы (системы KCL/Полимер)
Буровые растворы предназначены для бурения высокоактивных глинистых пород, которые вызывали особенно серьезные осложнения в Северном море. Такие породы увлажнены и содержат в своем составе большое количество глинистых минералов групп монтмориллонита и иллита. Благодаря таким свойствам эти породы, взаимодействуя с буровым растворами на водной основе, образуют сальники на долоте и элементах компоновки низа бурильной колонны. Такого явления можно избежать, вводя калий в буровой раствор. Ион калия имеет малые размеры и положительный заряд. Он удерживает элементарные чешуйки глины в пакете, не давая им отделяться друг от друга. Анионные полиэлектролиты в таких растворах обеспечивают, вторичный уровень ингибирования. Полимеры присоединяются к краям глинистых частиц, чем уменьшают способность глины к гидратации и диспергированию. Для поддержания низкой концентрации твердой.фазы в буровом растворе часть его обычно выбрасывают, а оставшийся разбавляют. Пульпу из гидроциклонов, отстойников с наибольшей концентрацией твердой фазы выбрасывают, а для разбавления используют свежий раствор, содержащий повышенные концентрации полимера и KCL. Недостаток ионов калия в растворе проявляет себя в том, что шлам становится мягким и может налипать на сетках вибросита. Полимер-хлоркалиевый раствор примерно в два раза дороже гипсового глинистого раствора и имеет меньшую глиноемкость. Ингибирующая способность хлоркалиевого раствора значительно сильнее, чем у гипсового раствора обработанного лигносульфонатами.
Обращенные эмульсионные растворы В этих растворах дисперсионной средой служит органическая жидкость, а водная фаза в виде капель размером менее 1 мкм образует дисперсионную фазу.
В качестве дисперсионной среды таких растворов в настоящее время используют малотоксичные нефтепродукты. Тем не менее, обращенные эмульсионные растворы считаются экологически небезопасными. Малотоксичные нефтепродукты содержат меньше серы и ароматических углеводородов, что может затруднить начальное приготовление раствора. Однако эти малотоксичные нефтепродукты с пониженной вязкостью предпочтительнее в растворах с высокой плотностью и в условиях высоких забойных температур. Водная фаза действует по принципу «сбалансированной активности» подобно водной фазе минерализованных глинистых растворов. Осмотический потенциал водной фазы эмульсии делают равным осмотическому потенциалу воды, присутствующей в порах породы. Разница в «активности» водной фазы и поровой жидкости может привести либо к осмотическому увлажнению глин, либо к их дегидратации. В последнем случае глины становятся хрупкими и осыпаются, образуя каверны. Поскольку влажность глинистых пород уменьшается с глубиной, концентрацию солей в водной фазе эмульсии обычно повышают для того, чтобы осмотический потенциал водной фазы соответствовал осмотическому потенциалу порового раствора в глинах. В обращенных эмульсионных растворах обычно используют два эмульгатора: · Основной эмульгатор, стабилизирующий эмульсию · Вспомогательный эмульгатор, гидрофобизирующий поверхность частиц выбуренной породы В буровых раствора на нефтяной основе водная фаза ведет себя как твердая фаза в растворах на водной основе. Увеличение концентрации водной фазы повышает пластическую вязкость. Глобулы водной фазы действует также, как понизитель фильтратоотдачи. Чтобы достичь оптимального баланса между фильтратоотдачей, вязкостью и стабильностью обращенного эмульсионного раствора, необходимо подобрать определенное соотношение между содержанием водной и неводной фаз в эмульсии. Повышенное содержание водной фазы необходимо в случае агрессии H2S или СО2. Концентрация эмульгаторов в системе должна быть достаточной для эмульгирования посторонней воды, попадающей в раствор, и гидрофобизации обломков выбуренной породы.
При определенных обстоятельствах повышенная растворимость газа в углеводородной дисперсионной среде таких растворов может затруднить обнаружение газопроявлений. Растворимость газа сильно зависит от температуры и давления и попадания газа в раствор является серьезной проблемой в глубоких скважинах с аномально высокими пластовыми давлениями. По этой причине необходимо регулярно проверять расход бурового раствора, выходящего из скважины. Контроль следует вести при подъеме бурильной колонны. Весьма вероятно, что произошло газопроявление, и попавший в раствор газ может быстро расшириться вблизи поверхности после того, как он перейдет из растворенного в свободное состояние. Чтобы уменьшить потери раствора на нефтяной основе и вред, наносимый им окружающей среде, необходимо модифицировать буровую: установить обратный клапан на ведущей трубе, приспособление для снятия пленки раствора с наружное поверхности бурильных труб, устроить стойки и поддоны для пролитого раствора. (Рис. 1-8)
ПРОМЫВОЧНЫЕ СИСТЕМЫ
Рисунок 1-8. Матрица циркуляционных систем
Воспользуйтесь поиском по сайту: ![]() ©2015 - 2025 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...
|